JPH0315504B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は鉄筋棒の粉体塗装方法に関するもので
ある。 一般にコンクリート構造物においては、強度を
持たせるため、通常鉄筋棒、特に、外周部に凸部
を有する異形鉄筋棒が挿入されている。従来、こ
の鉄筋棒はコンクリートがアルカリ性環境となつ
ているため、その表面に不働態皮膜と呼ばれる水
和酸化物の薄い皮膜が形成され、それ故鉄筋棒の
腐食は、殆ど問題にならなかつた。 しかしながら近年、骨材資源の涸渇に伴なう海
砂の使用、融氷剤の散布等により、コンクリート
中の鉄筋棒は、塩素イオン等の腐食性物質と接触
し、前記不働態皮膜が破壊されたり、あるいは不
働態皮膜の形成が阻害され、その結果鉄筋棒に腐
食が生じ問題になつてきた。 そこで、鉄筋棒に耐腐食性、耐久性等の優れた
エポキシ樹脂系粉体塗料を塗装し、腐食から保護
する方法が提案された。 しかしながら塗装された鉄筋棒は、「し」字型
等に変形して使用されることが多いため、かかる
粉体塗料として、耐腐食性だけでなく、前記変形
に対し塗膜が変質しない程度の曲げ加工性が良好
であるものが要求されるが、従来のエポキシ樹脂
系粉体塗料でこれら条件を満たすものは未だ知ら
れていない。 本発明者らは、上記の如き現状に鑑み、エポキ
シ樹脂系粉体塗料の耐腐食性、耐薬品性等の優れ
た性能を生かしつつ、かつ曲げ加工性の優れた塗
膜を形成出来、加えて貯蔵安定性に優れ、低温硬
化可能な鉄筋棒用エポキシ樹脂系粉体塗料につき
鋭意検討の結果、本発明に到つたものである。 すなわち本発明は、180℃以上に予熱した鉄筋
棒に (A) (i) １分子に少なくとも２個以上のエポキシ
基を有し、かつ融点が50〜140℃のエピクロ
ルヒドリン−ビスフエノール型エポキシ樹脂
……50〜95重量％と (ii) 一般式 （但し、ｍは８〜18の整数であり、ｎは２
〜20の整数である） で示される融点50℃以上のポリ酸ポリ無水物
……５〜50重量％ とからなる混合物 ……100重量部と (B) トリフエニルホスフイン …１〜４重量部 からなる粉体塗料組成物を塗装することを特徴と
する、鉄筋棒の粉体塗装方法に関するものであ
る。 本発明で使用する粉体塗料組成物の一成分であ
るエピクロルヒドリン−ビスフエノール型エポキ
シ樹脂としては、エピクロルヒドリン−ビスフエ
ノールＡ型、エピクロルヒドリン−ビスフエノー
ルＦ型エポキシ樹脂が使用されるが、１分中に少
なくとも２個以上のエポキシ基を持つものが適当
である。エポキシ基の数が少なくなると塗膜強
度、密着性等が低下するので好ましくない。 またエポキシ樹脂の融点は50〜140℃が適当で
ある。融点が50℃未満では、粉体塗料として必須
の常温での粉末状態を維持出来ず、貯蔵安定性が
悪くなるので好まくない。逆に140℃を越えると、
粉体塗料製造の溶融練合工程では一般に温度を
140℃以上とする必要があることから、低温・速
硬化型粉体塗料である本粉体塗料組成物では溶融
練合工程で一部反応が進行し、これが塗膜性能、
特に塗膜の平滑性等に悪影響を及ぼすので好まし
くない。 なお、前記のエピクロルヒドリン−ビスフエノ
ール型エポキシ樹脂としては、上記のエポキシ樹
脂をダイマー酸、ポリブタジエン、アクリロニト
リルゴム等で変性したものも使用可能である。 具体的には、市販のエポトートYD−011、エ
ポトートYD−012、エポトートYD−013、エポ
トートYD−014、エポトートYD−017、エポト
ートYDF−2001、エポトートYDF−2004、エポ
トートYDR−2007（以上東都化成社製商品名）；
A.E.R.661、A.E.R.664、A.E.R.667（以上旭化成
工業社製商品名）；エピクロン1000、エピクロン
1010、エピクロン3010、エピクロン3050（以上大
日本インキ化学工業社製商品名）；EPOMIK Ｒ
−301、EPOMIK Ｒ−302、EPOMIK Ｒ−304、
EPOMIK SR−33、EPOMIK Ｒ−304E、
EPOMIK Ｒ−304P、EPOMIK Ｒ−307（以上三
井石油化学エポキシ社製商品名）；エピコート
1001、エピコート1001FR、エピコート1002、エ
ピコート1004、エピコート1004K、エピコート
DX−55X、エピコート1007（以上シエル化学社製
商品名）；D.E.R.661、D.E.R.662、D.E.R.663U、
D.E.R.664、D.E.R.664U、D.E.R.667（以上ダウ・
ケミカル社製商品名）等が代表的なものとして挙
げられる。 また粉体塗料組成物の一成分であるポリ酸ポリ
無水物は、エポキシ樹脂の硬化剤ととして使用さ
れるもので一般式 （但し、ｍは８〜18の整数であり、ｎは２〜20
の整数である） で示される融点50℃以上の化合物である。 なお、一般式中、ｍ値が８未満になると、塗膜
の伸び、すなわち可撓性のある塗膜が得られず、
曲げ加工性が悪くなり、逆に18を越えると塗膜の
硬さが低下するのでいずれも好ましくない。また
ｎ値が、２未満になると低温硬化における塗膜性
能が十分発揮されず、逆に20を越えると反応性が
高まり、粉体塗料製造の溶融練合工程で一部反応
が進行し、塗膜性能、貯蔵安定性に悪影響を及ぼ
すので、いずれも好ましくない。 またポリ酸ポリ無水物は、式で示すような直鎖
の（−CH₂）−_nを有するものが望ましい。その他、
一部側鎖を有しているポリ酸ポリ無水物も使用し
得る。 またポリ酸ポリ無水物の融点は50℃以上である
ことが必須である。融点が50℃未満になると常温
で粉末状を維持出来ないため好ましくない。 具体的には市販のOSK−DA−SL−20AH、
OSK−DA−SL−12AH、OSK−DA−SL−
20AH−４（以上岡村製油社製商品名）等が代表
的なものとして挙げられる。 また粉体塗料組成物の一成分であるトリフエニ
ルホスフインは、低温・速硬化型粉体塗料として
一応の目安とされる、180℃、20分間の焼付条件
でも優れた塗膜性能を発揮させるために使用され
る。 本発明で使用する粉体塗料は、前記のエポキシ
樹脂、ポリ酸ポリ無水物及びトリフエニルホスフ
インを必須構成成分とするものである。 エポキシ樹脂と硬化剤としてのポリ酸ポリ無水
物との配合割合は、（50〜95）：（50〜５）〔重量基
準〕が適当である。この範囲内で本来の樹脂特性
が発揮されるからである。 またトリフエニルホスフインの使用量は、エポ
キシ樹脂とポリ酸ポリ無水物の合計量100重量部
に対し１〜４重量部が適当である。トリフエニル
ホスフインの使用量が１重量部未満になると低温
硬化における塗膜性能が十分発揮されず、逆に４
重量部を越えると耐腐食性等が低下するので、い
ずれも好ましくない。 本発明で使用する粉体塗料組成物には、必要に
より、通常粉体塗料に使用されている表面調整
剤、タレ防止剤、帯電防止剤等の添加剤；二酸化
チタン、酸化鉄、カーボンブラツク、亜鉛粉末、
アルミニウム粉末等の着色顔料；硫酸バリウム、
炭酸カルシウム、タルク、シリカ、ガラス繊維等
の体質顔料；ノボラツク樹脂、フエノキシ樹脂、
ブチラール樹脂、ケトン樹脂、ポリエステル樹脂
等の改質樹脂；エポキシ化油、ジオクチルフタレ
ート等の可塑剤等を有効量で適宜加えることが出
来る。 本発明で使用する粉体塗料組成物を製造するた
めの代表的な方法としては、上記三成分及び必要
により前記の添加剤、顔料、樹脂等を添加したも
のを粗混合した後、加熱ニーダー、加熱ロール、
エクストルーダー等により通常70〜140℃程度で
溶融混練し、冷却後粉砕する方法が使用し得る。
このようにして得られる粉体塗料の平均粒径は30
〜150μが適当である。 以上説明したエピクロルヒドリン−ビスフエノ
ール型エポキシ樹脂、ポリ酸ポリ無水物及びトリ
フエニルホスフインを必須成分として含有する、
本発明で使用する粉体塗料組成物は、曲げ加工性
の優れた塗膜を形成することが出来、また、溶融
後のゲル化時間が短かく、従つてリフロー性が少
ないため異形鉄筋棒に適用した場合、その凸部の
形状が損なわれず、形状保持性が良くさらに高温
においても貯蔵安定性に優れ、かつ低温、速硬化
可能であるという特徴を有しているので鉄筋棒用
粉体塗料として好適である。 次に鉄筋棒の粉体塗装方法につき説明する。 鉄筋棒は、予めシヨツトブラスト、グリツトブ
ラスト等の表面処理をした後、加熱炉中で、予熱
する。なお、本発明において予熱せず、粉体塗料
塗装後加熱する、いわゆる後加熱方式でも可能で
あるが、塗膜中にボイドが生じやすく、それが、
鉄筋棒の腐食原因となるので、適当ではない。 予熱温度は、本発明で使用する粉体塗料組成物
が170℃程度の低温で、充分反応硬化するため、
170℃程度でもよいが、鉄筋棒の温度低下を考慮
して180℃以上、好ましくは200〜250℃が適当で
ある。 次いで、粉体塗料組成物を通常粉体塗装に使用
される静電粉体スプレー塗装機等にて膜厚約80〜
250μになるよう上記鉄筋棒に塗装する。なお、
塗装後の後加熱は特に必要ないが、適当な温度に
後加熱しても何等差し支えない。 第１図は、本発明の代表的な塗装状態図を示す
ものである。以下、この図を参照して、上記塗装
方法を更に詳しく説明する。 加熱炉（図示せず）により予熱された異形鉄筋
棒１はコンベアーを構成する回転ロール２により
前進させ、遮蔽板３に囲まれた静電粉体スプレー
塗装機４により塗装される。なお、オーバースプ
レー粉体塗料は、コンベアーの下に設置した回収
装置５により回収される。 第１図に示す塗装手段により異形鉄筋棒１は回
転ロール２，２′間の空間部で塗装されるため塗
り残し個所がなくなり本発明の塗装方法として最
適である。また静電粉体スプレー塗装機４より手
前に位置（図面では左側）回転ロール２は異形鉄
筋棒１の予熱温度が低下しないよう、内部に加熱
手段を設置しておくとさらに好ましい。 なお、静電粉体スプレー塗装機４により塗装さ
れた異形鉄筋棒１が最初に接する回転ロール２′
に到達するまでに、塗膜硬化率約40％以上硬化し
てないと回転ロール２′に塗膜が付着したり、塗
膜損傷が生じたりすることがある。そこで異形鉄
筋棒の移動速度、すなわち回転ロール２の回転速
度あるいは回転ロール間隔距離を調節する必要が
ある。すなわち、塗装された異形鉄筋棒１が回転
ロール２′に到達するまでの時間は予熱温度、粉
体塗料組成物の配合割合等により変わるが、通常
約30秒程度が適当である。 以上の通り、本発明の塗装方法は、粉体塗料組
成物が貯蔵安定性に優れ、かつ低温・速硬化可能
であるので、塗装作業性が非常に良く、しかも耐
腐食性のもならず、曲げ加工性、形状保持性等の
優れた塗膜を形成出来るという特徴を有してい
る。 従つて本発明の鉄筋棒の粉体塗装方法は、当業
界に於て至大な実用価値をもつものである。 以下、実施例により本発明を更に詳細に説明す
る。なお、実施例中「部」および「％」は重量基
準である。 使用する粉体塗料組成物は、第１表に示す配合
物をヘンシエルミキサーで粗混合し、次いで二軸
押出機にて溶融練合し、これを冷却ロールで冷却
した後、粉砕機にて微粉砕し、120メツシユパス
の粉体塗料を得ることにより調製した。

【表】

【表】 実施例 １ シヨツトブラストで表面処理した直径19mmの異
形鉄筋棒を、静電粉体スプレー塗料４の下部に移
動されてきた時の温度が約240℃になるように加
熱炉にて予熱し、粉体塗料Ａを乾燥膜厚約150μ
になるよう塗装した。なお、異形鉄筋棒１の移動
速度は、粉体塗料Ａを塗装後、最初に接する回転
ロール２′に接触するまでの時間が30秒間になる
ように調節し、連続的に異形鉄筋棒１を移動させ
ながら塗装した。得られた塗膜の性能試験結果を
第２表、上欄に示した。 また粉体塗料Ａをポリエチレン製袋に入れ封を
し、40℃の恒温器に15日間貯蔵した後、同様にし
て塗装し、得られた塗膜の性能試験結果を第２
表、下欄に示した。 実施例２〜５及び比較例１〜５ 粉体塗料Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｉ，Ｊ
を使用して実施例１と同様にして塗装し、得られ
た塗膜の性能試験結果を第２表に示した。

【表】 第２表より明らかの如く、本発明の方法で得ら
れた塗膜は、優れた塗膜性能を有し、かつ粉体塗
料の貯蔵安定性も優れていた。 一方、トリフエニルホスフイン量の少ない粉体
塗料を使用した比較例１、トリフエニルホスフイ
ン量の過剰な粉体塗料を使用した比較例２、従来
一般に利用されているジシアンジアミド、テトラ
ヒドロ無水フタル酸を硬化剤とした粉体塗料を使
用した比較例３，４は、いずれも曲げ加工性、耐
腐食性とも不良であつた。また融点の高いエポキ
シ樹脂の粉体塗料を使用した比較例５は塗面の平
滑性、曲げ加工性、耐腐食性とも不良であつた。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の代表的塗装状態を示す正面図であ
る。 図中、１は異形鉄筋棒、２及び２′は回転ロー
ル、３は遮蔽板、４は静電粉体スプレー塗装機、
５は回収装置を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 180℃以上に予熱した鉄筋棒に (A) (i) １分子中に少なくとも２個以上のエポキ
   シ基を有し、かつ融点が50〜140℃のエピク
   ロルヒドリン−ビスフエノール型エポキシ樹
   脂 ……50〜95重量％と (ii) 一般式 （但し、ｍは８〜18の整数であり、ｎは２
   〜20の整数である） で示される、融点50℃以上のポリ酸ポリ無水
   物 ……５〜50重量％ とからなる混合物 ……100重量部と (B) トリフエニルホスフイン …１〜４重量部 からなる粉体塗料組成物を塗装することを特徴と
   する鉄筋棒の粉体塗装方法。